Электронлар ва ковакларнинг энергиялар быйича та=симоти

ЎЗБЕКИСТОН РЕСПУБЛИКАСИ ОЛИЙ ВА ЎРТА
МАХСУС ТАЪЛИМ ВАЗИРЛИГИ

ТЕРМИЗ ДАВЛАТ УНИВЕРСИТЕТИ

ФИЗИКА-МАТЕМАТИКА ФАКУЛЬТЕТИ

ФИЗИКА КАФЕДРАСИ

ЯРИМ ЎТКАЗГИЧЛАР ФИЗИКАСИ

Термиз-2010 йил

Тузувчи:- проф. Тўраев Э.Ю.

Тақризчилар: доц. Хайдаров Р.А.

доц. Бобомуродов. Х.
Ушбу методик қулланма (маърузалар матнлари) Ўзбекистон Республикаси олий ва ўрта махсус таълим вазирлиги томонидан тасдиқланган намунавий дастур асосида тайёрланган булиб, ярим ўтказгичлар физикаси бўйича умумий маълумотлар беришга мўлжалланган.
+ўлланма юқори курс талабалари ва илмий ходимлар фойдаланиши учун тайёрланган.

Ушбу методик қўлланма Термиз давлат университети физика-математика факультетининг Физика кафедраси умумий йиғилишида мухокама қилинган ва нашрга тавсия этилган. (+айднома № 23., 20.01.2010.)

Ярим ўтказгичлар физикаси

Режа:

1. 
   Кириш
   
2. 
   Ярим ўтказгичлар ҳақида бошланғич маълумот
   
3. 
   Энергия зоналари назарияси
   
4. 
   Металлар, ярим ўтказгичлар, диэлектриклар
   
5. 
   Ярим ўтказгичларда эркин заряд ташувчилар
   
6. 
   Хулоса.
   

Ярим ўтказгичлар физикаси ХХ-асрнинг биринчи ярмида, тўғрироғи 40-йилларда дунёга келган фандир.

Моддаларни уларнинг электр ўтказувчанлигига қараб гуруҳларга ажратишда, алоҳида ярим ўтказгич моддалар гуруҳи деб биринчи марта академик А.Ф. Иоффе фикр билдирган.
Маълумки моддаларни электр ўтказувчанлигига қараб гуруҳларга ажратишнинг 3 та усули мавжуд.

1. 
   Моддаларнинг электр қаршилиги қиймати бўйича
   
2. 
   Энергетик зоналар кенглигига қараб
   
3. 
   Электр ўтказувчанликнинг температурага боғлиқлиги бўйича.
   

Моддаларнинг электр қаршилиги дан катта бўлса, улар диэлектриклар дейилади. Моддалар қаршилига дан кичкина бўлса бу моддалар ўтказгичлар (металлар) дейилади. Электр ўаршилиги дан катта, лекин дан кичкина бўлган моддалар ярим ўтказгичлар дейилади. Демак ярим ўтказгичлар қаршилиги оралиқда бўлар экан.
Энергетик нуқтаи назардан моддалардаги атомларнинг электронлари учун энергетик зоналари тузилиши ҳар бир модда учун алоҳида кўринишга эга.

Валент зона билан ўтказувчанлик зонаси оралиғи бўлган тақиқланган зонанинг кенглиги Е2эв дан катта бўлса бундай моддалар диэлектриклар ҳисобланади.

Тақиқланган зонанинг кенглиги Е0,2эв дан кичкина бўлган моддалар ўтказгичлар дейилади. Тақиқланган зона кенглиги 2 эв. дан кичик, лекин 0,2 эв. дан катта бўлган моддалар ярим ўтказгичдир. Моддаларнинг электр ўтказувчанлиги ташқи таъсирга, хусусан ташқи температурага боғлиқ бўлади. Лекин боғлиқлик ўтказгичлар ва ярим ўтказгичларда ҳар хил характерга эгадир. қуйидаги графикда ўтказгич ва ярим ўтказгичлар электр ўтказувчанлигининг температурага боғлиқлиги берилган:
Г рафикдан кўринадики ярим ўтказгичларнинг электр ўтказувчанлиги ташқи температурага тўғри пропорционал экан, яъни температура ошиши билан электр ўтказувчанлик ошади.
Ўтказгичда эса температура ошиши билан электр ўтказувчанлик камаяди. Бунга сабаб ток ташувчи зарядли зарраларнинг кристалл панжара тугунларидаги атомлар билан тўқнашиш сонининг ошишидир.
Ярим ўтказгичларда эса кучсиз боғланган электронлар ташқи температура таъсирида эркин электронларга айланади ва ўтказувчанлик ошади. Ярим ўтказгичларда эркин заряд ташувчилар манфий электронлар ва мусбат тешикчалар ҳисобланади.
П-типли ярим ўтказгичда ток ташувчи зарядли зарралар манфий электронлар, Р-типли ярим ўтказгичда ток ташувчи зарядли зарралар мусбат тешикчалар ҳисобланади. Хусусий ярим ўтказгичларда эса ток ташувчи зарядли зарралар ҳам манфий электронлар, ҳам мусбат тешикчалар биргаликда ҳисобланади.
Атомларга боғланган электронлар эркин электронга айланиб атомдан чиқиб кетса, унинг ўрнида мусбат тешикча қолади. Энергетик нуқтаи назардан электрон валент зонадан ўтказувчанлик зонасига ўтса ва ток ташишда қатнашса, унинг валент зонадаги ўрнида мусбат тешикча ҳосил бўлади. У ҳам валент зона ичида эркин ҳаракат қилиб ток ташишда қатнашади.

ХУЛОСАЛАР.

1. 
   Моддалар электр ўтказувчанлигига кўра 3 та гуруҳга-ўтказгич, ярим ўтказгич ва диэлектрикга бўлинади.
   
2. 
   Ўтказгич ва ярим ўтказгичларнинг электр ўтказувчанлиги температурага ҳар хил боғлик бўлар экан.
   
3. 
   Ярим ўтказгичларда ток ташувчилар-манфий электрон ва мусбат тешиклардир.